17β-雌二醇污染对水体微生物甲烷氧化功能的影响规律及其分子生态学机理

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摘要

环境雌激素是当前全球水体环境污染物中的最为重要一类，从其污染状况的广泛性和对生物、生态的影响程度来看，环境雌激素污染已成为继臭氧层空洞、温室效应之后的三大全球性环境问题之一。

本文针对目前水体环境中雌激素严峻的污染形势，选择天然环境雌激素——17β-雌二醇（E2）和水体中的甲烷氧化菌为主要研究对象，构建实验室模拟水体微生态系统，运用PCR-DGGE的分子生态学手段，分析17β-雌二醇污染对水体微生物的甲烷氧化功能和甲烷氧化菌种群结构演替的影响规律。

实验表明，各时间段内在2000 ng/L的17β-雌二醇污染浓度下，对于甲烷氧化速率具有一定的促进作用，而在4000 ng/L—12000 ng/L的17β-雌二醇污染浓度下，对于甲烷氧化速率具有一定的抑制作用，且其抑制作用与污染浓度存在正线性相关性。各污染浓度，在24h时均出现了对甲烷氧化速率的抑制，而后所有浓度组甲烷氧化速率均有所回升，最后趋于稳定，且最终的稳定值与17β-雌二醇污染浓度呈现剂量抑制效应。

此外，PCR-DGGE的实验研究结果表明，17β-雌二醇污染还会导致甲烷氧化菌的种群结构演替发生规律性的变化。但从总体来看，其并未对绝对优势菌种产生明显的影响，各组组内相似性较高，且后期体系趋于稳定。

研究成果初步阐明了典型环境雌激素污染对水体微生物甲烷氧化功能的影响规律及其生态学机理，为丰富水体污染生态学理论和科学控制环境雌激素污染提供理论依据。

关键词：17β-雌二醇；甲烷氧化菌；PCR-DGGE；种群结构